中国“量子鹊桥”技术

可将量子通信速率提升四倍

当两个量子产生“纠缠”，一个变了，另一个也会瞬变，无论之间相隔多远——借助神奇的量子纠缠现象，人类可实现量子通信，但还面临很多挑战。近期，中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组，在国际上首次实现多模式复用的量子中继基本链路，如同“鹊桥”，可将量子世界里天各一方的“牛郎织女”间的通信速率提升四倍。

近年来，国际科学界梦想着构建全球性的量子通信网，但一大技术难题是量子极易衰减，在光纤中的传输距离只有百公里量级。为此，科学家们提出量子中继的思想，即将远距离传输划分为多个短距离，中间用量子中继连接，解决信号衰减问题。

“之前大家用的是发射型量子存储器，要么一次只能传输1个量子，效率低；要么一次传输多个量子，但精确率低。”李传锋教授说，团队一直致力于研究吸收型量子存储器，经过3年多努力，近期在国际上首次成功使用吸收型量子存储器。

这种量子存储器可以一次捕获并存储4对纠缠量子，等于获得了四倍加速的纠缠分发速率，并且经实验验证，两个节点之间的纠缠保真度超过80%。

周宗权副教授将两个分离的量子节点比喻为“牛郎”和“织女”。“实验中，‘牛郎’和‘织女’借助量子中继这个‘鹊桥’，可以在没见面的情况下成功建立纠缠，顺利实现了通信。”他说。

据悉，这项研究为建设高速率、大尺度的量子网络，提供了全新实现方案。“下一步，我们将致力于提高存储效率和纠缠光源质量，努力实现超越光纤传输的实用化量子中继器。”李传锋说。

天津大学发布“最强大脑”隧道智能巡检机器人

5月21日，天津大学在第五届世界智能大会上发布了一款隧道智能巡检机器人，这台搭载了“最强大脑”的智能机器人基于区块链技术开发，可成为守护交通隧道的“安全卫士”。

目前，我国隧道总里程位居世界第一。隧道已经构建了一张客货交通的“超级通道网”，给人们带来巨大便利。但隧道在建设和运营中可能产生混凝土衬砌开裂、破损、脱落等问题，隧道内的火情、照明不良、路面积水也能引发伤亡事故。这些都对隧道交通运营维护提出了严峻挑战，需要高频度、高强度的巡检。

天津大学大跨空间结构研究中心开发的这台新型隧道智能巡检机器人拥有一颗“最强大脑”：它由执行系统、通信系统、控制系统和运维系统四部分组成。机器人通过搭载高清红外相机与多类型传感器，结合激光扫描、图像识别等先进技术，实时采集信号分析处理，从而实现对隧道结构、内部环境、工作设备和交通运营等状态的综合性、全天候监测。

特别值得一提的是，针对隧道巡检结构形式复杂、监测系统参与方众多的实际情况，天津大学团队将区块链技术用于机器人研发，巡检数据能突破网络瓶颈，在甲方、乙方和监督方之间实现信息共享和高效合作。

“我们已经在天津莲花岭隧道开展调试测试。结果显示，这台智能机器人可以长期、实时、全面地获得交通隧道信息、诊断损伤、评估风险，甚至在突发事件发生时第一时间协助事故求援，从而为隧道的维修、养护与管理决策提供依据和指导。”天津大学研发团队负责人徐杰说。

机器眼球帮“低头族”看路

沉迷手机的“低头族”走路时眼睛都离不开屏幕。韩国一名设计师因此设计一种机器眼球，戴在额头上可以替自己看路，以免低头看手机撞到障碍物。

据路透社6月4日报道，这个机器眼球由28岁的设计师彭明旭（音译）发明，其中安装可感知脖子角度变化的陀螺仪、可计算与障碍物距离的超声波感应器，以及与这两个部件相连的微型处理器。戴在使用者额头上，机器眼球能感知低头看手机的动作，并能在使用者距前方障碍物一两米时发出警报。

彭明旭为这个装置取名“第三只眼”。他上周戴着“第三只眼”在韩国首都首尔街头行走，引起路人注意。一名路人说，戴上机器眼球好像“外星人”。

彭明旭无意让人们戴着“第三只眼”出行，只想提醒人们不要只低头看手机不看路。他希望，通过展示这个“有讽刺意义的”发明，让人们反省沉迷手机的行为。

工程化“改造”

免疫细胞有助抗癌

美国一项新研究发现，通过工程化“改造”免疫细胞，能让免疫细胞进入肿瘤后更加精准有效地“打击”癌细胞，从而使患者可以利用自身的免疫系统来对抗肿瘤。这项研究未来有望改善癌症疗法。

肿瘤内部存在着非常复杂的肿瘤微环境和多重生物屏障。T细胞等免疫细胞需要突破重重障碍才能找到并破坏癌细胞。由美国明尼苏达大学主导的科研团队使用了先进的基因编辑技术，对细胞毒性T细胞的脱氧核糖核酸进行了工程化“改造”，从而使这些免疫细胞在进入肿瘤后能够更加高效地移动、更加精准地识别并破坏目标癌细胞。

T细胞是一种对免疫系统至关重要的白细胞，按功能的不同分为细胞毒性T细胞和辅助性T细胞等，其中细胞毒性T细胞就像士兵一样，可以搜寻并破坏目标细胞。

论文作者之一、明尼苏达大学研究人员普罗文扎诺说，肿瘤中的每个“障碍”都略有不同，但是有一些相似之处。研究人员发现，在对T细胞进行工程化“改造”后，无论T细胞在肿瘤内部遇到什么障碍，它们的行进速度几乎都能达到“改造”前的近两倍，大幅提升了“作战”能力。

据介绍，他们正在开发的技术有望用于多种类型癌症的治疗，下一步他们将继续研究细胞的机械性能，以更好地了解免疫细胞和癌细胞之间的相互作用。研究人员目前正在啮齿动物中测试工程化免疫细胞，未来计划开展人体临床试验。 （本组稿件/河北日报记者王璐丹综合新华社电）